CN104674299B - 铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法，依次由下述步骤组成：（1）将表面附着少量纯铜的不锈钢板和粗铜板依次交错放置在导电排上，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为10～15分钟，使不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活；（2）移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产7～9天；（3）将附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组进行剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板；本发明方法简单，操作方便，很好地解决了不锈钢阴极板上附着少量纯铜后无法继续生产的问题，并节约了大量生产时间和生产成本。

Description

铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法
技术领域
本发明涉及永久阴极法铜电解精炼技术领域，具体是铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法。
背景技术
目前国内外在铜电解精炼中常采用永久阴极电解法来进行纯铜精炼，和常规电解不同的是，永久阴极法是采用316L不锈钢板作为阴极，粗铜板作为阳极，将不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在电解槽上方的导电排上（即相邻两块不锈钢板之间的间隔是100mm，相邻两块粗铜板之间的间隔也是100mm，不锈钢板和粗铜板依次交错布置），导电排的一边接通电源正极，另一边接通电源负极，导电排上搭放有绝缘板，该绝缘板上设有锯齿型开口，通过调整绝缘板，使粗铜板连接电源正极作为电解池的阳极，不锈钢板连接电源的负极作为电解池的阴极，在电解槽内装有电解液，通电生产时，阳极粗铜溶解，纯铜在阴极不锈钢板上析出，杂质进入电解液或阳极泥中，当不锈钢板上单面纯铜厚度达到7～9mm时，即可通过自动化剥离机组定期剥离得到高纯阴极铜，不锈钢板返回重复使用。在阴极铜剥离工序中，不锈钢板和附着在不锈钢板上的高纯阴极铜一起进入剥片站里面，通过滚辊对阴极铜表面进行轻柔挠曲，使得阴极铜片上端开口，并与不锈钢板分离。
永久阴极法的优点是可以省掉铜始极片生产系统，不锈钢阴极平直，短路发生率低，阴极质量高，但是也存在一些不可避免的问题：在生产过程中，若出现接触点不良、阴阳极短路或者电流分布不均匀时，不锈钢板上在析出少量纯铜后就会停止析出，即出现附着少量纯铜层的不锈钢板。若将这种含有少量纯铜的不锈钢板继续进行通电生产，新析出的阴极铜和原先纯铜之间就会出现夹层，电解后的阴极铜仍然无法正常剥离或生长出合格阴极铜产品，因此，这种附着有少量阴极铜的不锈钢板就必须先将少量阴极铜剥离下来，再进行正常生产。
目前，剥离不锈钢板上少量阴极铜没有统一规定的方法，各生产单位均是根据自己的实际生产经验来进行剥离的，以大冶有色金属有限责任公司铜冶炼厂为例，是根据不锈钢板上附着纯铜层厚度不同来进行分别处理的，具体是：（1）当不锈钢板上附着的纯铜层单面厚度2mm≤d≤4mm时，通过用滚辊对阴极铜表面进行十几次挠曲，使铜片与不锈钢板分离，但是这样操作就相当于在一个生产周期内对不锈钢板的损耗进行了十几次，加速了不锈钢板的使用寿命，且剥离下来的阴极铜重量达不到成品要求；（2）当不锈钢板上附着的纯铜层单面厚度d＜2mm时，无论用滚辊挠曲多少次，铜片都无法与不锈钢板分离，这时就只能用600MPa的高压水枪对不锈钢板表面进行长达10分钟的高压清洗，才能将不锈钢板上附着的少量纯铜清理干净，但是这种分离操作存在成本高，危险性强，工人劳动强度大，对不锈钢板损耗加剧，且剥离下来的阴极铜无法使用的问题。
目前，我国永久阴极法电解精炼铜均是采用国外技术，单块不锈钢阴极板价格高达2500元左右，若将附着少量阴极铜的不锈钢板均采用上述方法进行清理，无疑会加速不锈钢板的损耗，使其提前报废，这不仅会大大提高冶炼厂的生产成本，浪费生产时间，对清理下来的阴极铜而言，也增加了其重新炼制的生产成本。但是目前还没有发现行之有效的能够简单、快速清理不锈钢板上附着少量阴极铜的方法，这已经成为行业内的一项技术难题。因此，寻找一种简单、高效、可操作性强的清理不锈钢阴极板表面少量纯铜的方法，对于降低冶炼厂生产成本，提高生产效率、减轻工人劳动强度具有非常重大的意义。
发明内容
本发明的目的就是要解决目前在铜电解精炼中采用永久阴极电解法生产过程中，不锈钢板上附着少量纯铜后停止析出，附着的纯铜无法正常剥离，而目前的剥离方法对不锈钢板损伤大，且剥离下来的阴极铜必须重新炼制的问题，提供一种铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法。
本发明的铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法，依次由下述步骤组成：
（1）反溶解：将表面附着纯铜层单面厚度d≤4mm的不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排上，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为10～15分钟，其中：
所述通电时间按照不锈钢板上单面纯铜层的厚度d的变化而改变，具体是：
a.当不锈钢板上单面纯铜层厚度d＜2mm时，通电时间为10～12分钟；
b.当不锈钢板上单面纯铜层厚度2mm≤d≤4mm时，通电时间为13～15分钟；
经过上述通电处理后，不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活（在本步骤操作时，注意不锈钢板上的阴极铜不能全部被溶解，否则将对不锈钢板造成永久损伤）；
（2）正常电解：移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产7～9天，当不锈钢板上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
为方便生产，在实际操作时，可根据不锈钢板表面沉积的阴极铜厚度，将不锈钢板分为两组：即不锈钢表面阴极铜单面厚度d＜2mm的为一组，不锈钢表面阴极铜单面厚度2mm≤d≤4mm为一组，单独进行处理，这样操作既可以保证不锈钢板上附着的阴极铜表面能够被溶解并激活，又可以保证不锈钢板本身不会因阴极铜被完全溶解而损伤。
本发明方法的原理是：将不锈钢板和粗铜板的正负极互换，使不锈钢板作为阳极，在通电生产时，使不锈钢板上沉积的阴极铜的表面进行溶解并被激活，然后让不锈钢板和粗铜板位于正常电解位置通电进行生产，由于不锈钢板上原来沉积的阴极铜表面已经被溶解并激活，新沉积的阴极铜会继续在原阴极铜层上析出，而不与原阴极铜层之间产生夹层，从而在进行完一个正常的生产周期后，可以通过自动化剥片机组得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
本发明方法是发明人在数年生产实践中，通过无数次生产试验得出的，用本发明方法处理表面附着少量纯铜的不锈钢阴极板，具有以下优点：
（1）无需对不锈钢板进行可能对其性能产生损伤的外力处理，最大限度的延长了不锈钢板的使用寿命；
（2）不锈钢表面沉积的少量阴极铜无需进行剥离、重新炼制，极大的避免了因返工带来不锈钢板的损耗及阴极铜重新炼制的生产能耗，提高了生产效率；
（3）操作简单方便，仅需根据不锈钢板上阴极铜沉积厚度进行区分后，用本发明方法进行生产，即可解决不锈钢板上少量阴极铜的回收，并避免了不锈钢板的损伤。
附图说明
图1是本发明反溶解工序中导电排和不锈钢板及粗铜板的连接示意图；
图2是本发明正常电解工序中导电排和不锈钢板及粗铜板的连接示意图。
图中，1—不锈钢板，2—粗铜板，3—导电排，4—绝缘板，5—正极，6—负极，7—阳极耳，8—导电棒。
具体实施方式
实施例1
本实施例选取54块附着纯铜单面厚度d＜2mm的不锈钢板和55块粗铜板，在大冶有色金属有限责任公司的铜电解车间进行实际生产试验，具体情况如下：
（1）反溶解：参见图1，将表面附着纯铜层单面厚度d＜2mm的不锈钢板1和粗铜板2以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排3上，用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板4，使不锈钢板1连通正极5，粗铜板2连通负极6（即不锈钢板1上的导电棒8与导电排负极6相接的位置由绝缘板4隔开，粗铜板2上的阳极耳7与导电排正极5相接的位置由绝缘板4隔开），通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为10分钟，经过上述通电处理后，不锈钢板1上附着的纯铜层表面溶解并被激活；注意电解时纯铜层不能全部被溶解，否则会造成不锈钢板永久损伤；
（2）正常电解：参见图2，用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排3上的绝缘板4，使不锈钢板1连通负极6，粗铜板2连通正极5（即不锈钢板1上的导电棒8与导电排正极5相接的位置由绝缘板4隔开，粗铜板2上的阳极耳7与导电排负极6相接的位置由绝缘板4隔开），通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产9天，当不锈钢板1上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
实施例2
本实施例选取54块附着纯铜单面厚度2mm≤d≤4mm的不锈钢板和55块粗铜板，在大冶有色金属有限责任公司的铜电解车间进行实际生产试验，具体情况如下：
（1）反溶解：将表面附着纯铜层单面厚度2mm≤d≤4mm的不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排上，用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为15分钟，经过上述通电处理后，不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活；注意电解时纯铜层不能全部被溶解，否则会造成不锈钢板永久损伤；
（2）正常电解：用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产7天，当不锈钢板上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
实施例3
本实施例选取54块附着纯铜单面厚度d＜2mm的不锈钢板和55块粗铜板，在大冶有色金属有限责任公司的铜电解车间进行实际生产试验，具体情况如下：
（1）反溶解：将表面附着纯铜层单面厚度d＜2mm的不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排上，用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为12分钟，经过上述通电处理后，不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活；注意电解时纯铜层不能全部被溶解，否则会造成不锈钢板永久损伤；
（2）正常电解：用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产8天，当不锈钢板上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
实施例4
本实施例选取54块附着纯铜单面厚度2mm≤d≤4mm的不锈钢板和55块粗铜板，在大冶有色金属有限责任公司的铜电解车间进行实际生产试验，具体情况如下：
（1）反溶解：将表面附着纯铜层单面厚度2mm≤d≤4mm的不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排上，用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为13分钟，经过上述通电处理后，不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活；注意电解时纯铜层不能全部被溶解，否则会造成不锈钢板永久损伤；
（2）正常电解：用行车吊起不锈钢板和粗铜板，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产9天，当不锈钢板上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。

Claims (1)

1.铜电解精炼中不锈钢板附着少量纯铜的回收方法，其特征在于依次由下述步骤组成：
（1）反溶解：将表面附着纯铜层单面厚度d≤4mm的不锈钢板和粗铜板以同极间隔100mm的距离依次交错放置在导电排上，移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通正极，粗铜板连通负极，通电，电流强度为300～310A/m2，通电时间为10～15分钟，其中：
所述通电时间按照不锈钢板上单面纯铜层的厚度d的变化而改变，具体是：
a.当不锈钢板上单面纯铜层厚度d＜2mm时，通电时间为10～12分钟；
b.当不锈钢板上单面纯铜层厚度2mm≤d≤4mm时，通电时间为13～15分钟；
经过上述通电处理后，不锈钢板上附着的纯铜层表面溶解并被激活；
（2）正常电解：移动导电排上的绝缘板，使不锈钢板连通负极，粗铜板连通正极，通电，电流强度为300～310A/m2，连续通电生产7～9天，当不锈钢板上单面纯铜层厚度达到7～9mm时，停止生产；
（3）剥离：将步骤（2）中制备好的附着高纯阴极铜的不锈钢板转入剥片机组，阴极铜即可正常剥离，得到合格的高纯阴极铜和完好的不锈钢板。
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